实验心理学第五讲_真实验_多因素实验设计1 ppt课件

1、l单因素实验设计单因素实验设计l只考察一个自变量对因变量的影响只考察一个自变量对因变量的影响l忽略了其它因素，以及因素间的交互作用对因变量的忽略了其它因素，以及因素间的交互作用对因变量的影响影响l与实际情况不相符，结果的推论性低与实际情况不相符，结果的推论性低l多因素实验设计多因素实验设计l同时探讨多个自变量对因变量的影响同时探讨多个自变量对因变量的影响l能揭示多个变量间的交互作用能揭示多个变量间的交互作用l结果的推论性高结果的推论性高l两因素完全随机实验设计两因素完全随机实验设计l两个自变量都是被试间变量两个自变量都是被试间变量l两因素被试内实验设计两因素被试内实验设计l两个自变量都是被试内

2、变量两个自变量都是被试内变量l两因素混合实验设计两因素混合实验设计l一个自变量是被试内变量，一个是被试间变量一个自变量是被试内变量，一个是被试间变量l基本特点基本特点l两个自变量，每个自变量有两个或两个以上的两个自变量，每个自变量有两个或两个以上的水平，如水平，如pq个处理水平个处理水平l两个自变量都是被试间变量两个自变量都是被试间变量l被试随机分配给各处理水平结合被试随机分配给各处理水平结合l每个被试只接受一个处理水平结合的处理每个被试只接受一个处理水平结合的处理l所需被试量：所需被试量：N=npq，n是接受同一实验条件是接受同一实验条件的被试的数量的被试的数量l2Aa1，a2）3Bb1，b

3、2，b3的实验设计，6个处理水平，12名被试lA因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：aj = 0lB因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：k = 0lAB两因素的交互作用为两因素的交互作用为0l (a)jk = 0l汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度l自变量：自变量：2字频高频、低频）字频高频、低频）2声旁规则性规则、声旁规则性规则、不规则），四种处理水平的结合，都是被试间变量不规则），四种处理水平的结合，都是被试间变量l实验材料：实验材料：160个汉字，每种处理水平个汉字，每种处理水平40个汉字个汉字l被试：被试：1

4、00名中学生，随机分配到四个处理水平名中学生，随机分配到四个处理水平l因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读40个汉字个汉字的平均反应时）的平均反应时）l平方和分解平方和分解lSS总变异总变异=SS处理间处理间+SS处理内处理内l =(SSA+SSB+SSAB)+SS单元内单元内l平方和计算平方和计算lSS总变异总变异=ABS-Y=446470lSSA=A-Y=52624.36lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSS单元内单元内= SS总变异总变异- SSA-SSB-SSAB=350246.2l字频：字频：

5、 F (1, 96) = 14.42, p 0.001l规则性：规则性：F (1, 96) = 7.57, p 0.01l交互作用：交互作用： F (1, 96) = 4.38， p 0.05l多因素实验设计中，当交互作用显著时，多因素实验设计中，当交互作用显著时，考察一个因素在另一个因素的每个水平考察一个因素在另一个因素的每个水平上的处理效应，以确定该因素的处理效上的处理效应，以确定该因素的处理效应在另一个因素的哪个水平上是显著的应在另一个因素的哪个水平上是显著的lA因素在因素在B的不同水平上可检验的假说的不同水平上可检验的假说lH0：aj(在在b1水平水平) = 0lH0：aj(在在b2水

6、平水平) = 0llB因素在因素在A的不同水平上可检验的一组假说的不同水平上可检验的一组假说lH0：k(在在a1水平水平) = 0lH0：k(在在a2水平水平) = 0ll公式l规则性在高频水平上处理效应是否显著l频率在规则字水平上的处理效应是否显著lA因素在bk个水平上的简单效应之和=A因素的主效应与AB因素的交互作用之和lB因素在aj个水平上的简单效应之和=B因素的主效应与AB因素的交互作用之和l数据整理l适用条件适用条件l研究中有两个自变量，每个自变量有两研究中有两个自变量，每个自变量有两个或多个水平个或多个水平l研究中有一个无关变量，且这个无关变研究中有一个无关变量，且这个无关变量与自

7、变量之间没有交互作用，研究者量与自变量之间没有交互作用，研究者希望分离出这个无关变量的变异希望分离出这个无关变量的变异l被试分配模式(A因素：2个水平；B因素：3个水平)lA因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：aj = 0lB因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：k = 0lAB两因素的交互作用为两因素的交互作用为0l (a)jk = 0l区组效应等于区组效应等于0l H0：i2= 0l汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度l自变量：自变量：2字频高频、低频）字频高频、低频）2声旁规则性规则、声旁规则性规则、不规则），四种

8、处理水平的结合不规则），四种处理水平的结合l无关变量无关变量(区组变量区组变量)：视觉简单反应时：视觉简单反应时l被试：被试：100名中学生，按简单反应时成绩分为名中学生，按简单反应时成绩分为25个区个区组，每个区组的组，每个区组的4名学生，随机分配每个区组内的一名名学生，随机分配每个区组内的一名学生接受一种实验处理的结合学生接受一种实验处理的结合l实验材料：实验材料：160个汉字，每种处理水平个汉字，每种处理水平40个汉字个汉字l因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读40个汉字个汉字的平均反应时）的平均反应时）l平方和的分解平方和的分解lSS总变异总变异 =

9、 SS处理间处理间+SS处理内处理内l = (SSA+SSB+SSAB)+(SS区组区组+SS残差残差)l平方和的计算平方和的计算lSS总变异总变异=ABS-Y=446470lSS区组区组=S-Y=187061.5lSS处理间处理间=AB-Y=96223.76lSSA=A-Y=52624.36lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSS残差残差= SS总变异总变异- SS区组区组- SSA-SSB-SSAB=163184.74l字频： F (1, 72) = 23.22, p 0.001l规则性：F (1, 72) = 12.19, p 0.0

10、1l交互作用： F (1, 72) = 7.05，p 0.05l区组： F (24, 72) = 3.44, p 0.01l基本特点基本特点l两个自变量，每个自变量有两个或两个两个自变量，每个自变量有两个或两个以上的水平，如以上的水平，如pq个处理水平个处理水平l两个自变量一个是被试内变量，另一个两个自变量一个是被试内变量，另一个是被试间变量是被试间变量l所需被试量：所需被试量：N=np， n是接受同一实验是接受同一实验条件的被试的数量，条件的被试的数量，p是被试间变量的水是被试间变量的水平数平数l两个变量中有一个是被试变量时，如被试的性两个变量中有一个是被试变量时，如被试的性别、年龄、能力等

11、别、年龄、能力等l某个自变量的处理会对被试产生长期效应时，某个自变量的处理会对被试产生长期效应时，只能作为被试间变量只能作为被试间变量l可行性考虑：完全随机设计所需被试量大；被可行性考虑：完全随机设计所需被试量大；被试内设计每个被试重复测量的次数太多试内设计每个被试重复测量的次数太多l研究者对被试内变量的效应以及两个因素的交研究者对被试内变量的效应以及两个因素的交互作用更感兴趣：被试间因素的处理效应与被互作用更感兴趣：被试间因素的处理效应与被试的个体差异相混淆，结果的精度不够好试的个体差异相混淆，结果的精度不够好l将被试随机分配到被试间变量的各个水平，使每个被试接受与被将被试随机分配到被试间变

12、量的各个水平，使每个被试接受与被试间变量的某一水平相结合的被试内变量的所有水平试间变量的某一水平相结合的被试内变量的所有水平l2Aa1，a2）3Bb1，b2，b3的实验设计，的实验设计，6个处理水平，个处理水平，A因素是被试内变量，因素是被试内变量，B因素是被试间变量因素是被试间变量l6名被试，随机分配到名被试，随机分配到B因素的三个水平上，每个水平两名被试，因素的三个水平上，每个水平两名被试，每名被试接受每名被试接受A因素的所有水平的处理因素的所有水平的处理lA因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：aj = 0lB因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：k = 0lAB两因

13、素的交互作用为两因素的交互作用为0l (a)jk = 0l汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度l自变量：自变量：2字频高频、低频）字频高频、低频）2声旁规则性规则、声旁规则性规则、不规则），四种处理水平的结合，字频是被试间变量，不规则），四种处理水平的结合，字频是被试间变量，声旁规则性是被试内变量声旁规则性是被试内变量l实验材料：实验材料：160个汉字，每种处理水平个汉字，每种处理水平40个汉字个汉字l被试：被试：50名中学生，随机分成两组，每组名中学生，随机分成两组，每组25名，一组名，一组只阅读高频字，包括高频只阅读高频字，包括高频-规则

14、字和高频规则字和高频-不规则字，一不规则字，一组只阅读低频字，包括低频组只阅读低频字，包括低频-规则字和低频规则字和低频-不规则字不规则字l因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读40个汉字个汉字的平均反应时）的平均反应时）l平方和的分解平方和的分解lSS总变异总变异 = SS被试间被试间+SS被试内被试内l = (SSA+ SS被试被试(A)+(SSB+SSAB+SSBX被试被试(A)l平方和的计算平方和的计算lSS总变异总变异=ABS-Y=446470lSS被试间被试间=AS-Y=292600lSSA=A-Y=52624.36lSS被试被试(A) = SS被

15、试间被试间- SSA =239975.64lSS被试内被试内= SS总变异总变异- SS被试间被试间=153870lSSB=B-Y=27622.44lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSSBX被试被试(A) = SS被试内被试内-SSB-SSAB=110270.6l字频： F (1, 48) = 10.526, p 0.01l规则性：F (1, 48) = 12.024, p 0.01l交互作用： F (1, 48) = 6.955， p 0.05lSS被试(A)的实质：类似于一个完全随机实验中的SS组内lSS组间=A-Y=105248.72lSS组内=(AS-Y)-(A-

16、Y)=479951.28lSS组间/2=SSA=52624.36lSS组内/2=SS被试(A)=239975.64lSSBX被试(A)的实质l分别计算B因素在a1和a2水平上的数据，可得到两个单因素重复测量设计lSS残差(pooled)= SSBX被试(A) =60165.48+50105.12=110270.6lSSBX被试(A):相当于嵌套在a1和a2水平内的两个单因素重复测量实验的残差平方和之和l基本特点基本特点l两个自变量，每个自变量有两个或两个两个自变量，每个自变量有两个或两个以上的水平，如以上的水平，如pq个处理水平个处理水平l两个自变量都是被试内变量两个自变量都是被试内变量l每个

17、被试接受所有处理水平结合的处理每个被试接受所有处理水平结合的处理l2Aa1，a2）3Bb1，b2，b3的实验设计，6个处理水平，两名被试lA因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：aj = 0lB因素的处理效应等于因素的处理效应等于0l H0：k = 0lAB两因素的交互作用为两因素的交互作用为0l (a)jk = 0l汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度汉字的频率和声旁规则性是否影响读者的阅读速度l自变量：自变量：2字频高频、低频）字频高频、低频）2声旁规则性规则、声旁规则性规则、不规则），四种处理水平的结合，都是被试内变量不规则），四种处理水平的结合，都是被试内变量l实验材

18、料：实验材料：160个汉字，每种处理水平个汉字，每种处理水平40个汉字个汉字l被试：被试：25名中学生，每名被试阅读了所有处理水平结名中学生，每名被试阅读了所有处理水平结合的汉字合的汉字l因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读因变量：阅读汉字的反应时每名被试阅读40个汉字个汉字的平均反应时）的平均反应时）l平方和的分解平方和的分解lSS总变异总变异 = SS被试间被试间+SS被试内被试内l = SS被试间被试间+(SSA+ SS AX被试被试+SSB+SSBX被试被试+SSAB+SSAXBX被试被试)l平方和的计算平方和的计算lSS总变异总变异=ABS-Y=446470lSS被试间被试间=S-Y=187061.5lSS被试内被试内= SS总变异总变异- SS被试间被试间=259408.5lSSA=A-Y=52624.36lSS AX被试被试=AS-Y- SS被试间被试间- SSA=52914.14lSSB=B-Y=27622.44lSS BX被试被试=BS-Y-SS被试间被试间- SSB=59758.06lSSAB=AB-Y-SSA-SSB=15976.96lSSAXBX被试被试 = SS被试内被试内-SSA- SS AX被试